Uniwersytet Jagielloński w Krakowie Wydział Chemii
Transcript of Uniwersytet Jagielloński w Krakowie Wydział Chemii
Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Wydział Chemii
Kod zdającego
Wrześniowa diagnoza maturalna
Poziom rozszerzony
Data: 30 września 2021 r.
Czas pracy: 180 minut
Instrukcja dla zdającego:
1. Sprawdź, czy arkusz maturalny zawiera 24 strony (zadania 1 - 31). Ewentualny brak
zgłoś przewodniczącemu zespołu nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to przeznaczonym przy każdym
zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok rozumowania prowadzący do
ostatecznego wyniku oraz pamiętaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym tuszem/atramentem.
5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl.
6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie będą oceniane.
7. Możesz korzystać z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzaminie
maturalnym z biologii, chemii i fizyki, linijki oraz kalkulatora prostego.
8. Celem sprawdzenia swoich odpowiedzi koniecznie obejrzyj webinarium omawiające
ten arkusz na żywo (2 października 2021 o godz. 10:00 na profilu Facebook „Ostatni
Dzwonek Przed Maturą – warsztaty maturalne Wydziału Chemii UJ”) lub
z odtworzenia.
W czasie webinarium prowadzonego na żywo możesz zadawać pytania w formie
wiadomości prywatnych lub komentarzy.
https://www.facebook.com/OstatniDzwonekPrzedMaturaWarsztatyDlaMaturzystow/
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 2 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 1.
O atomie pewnego pierwiastka X w stanie podstawowym wiadomo, że:
posiada parzystą liczbę elektronów,
elektrony tego atomu rozmieszczone są na 17 orbitalach,
liczba neutronów w jądrze tego atomu jest pięciokrotnie większa od liczby elektronów
znajdujących się na powłoce elektronowej L tego atomu.
Zadanie 1.1. (0-1)
Określ liczbę protonów, neutronów i elektronów budujących atom X oraz przynależność
pierwiastka X do bloku konfiguracyjnego układu okresowego (s, p lub d).
liczba blok konfiguracyjny
protonów neutronów elektronów
Zadanie 1.2. (0-1)
Napisz pełną podpowłokową konfigurację elektronową dla atomu X w stanie
podstawowym.
………………………………………………………………………………………………….
Zadanie 2.
Poniżej przedstawiono kreskowe wzory elektronowe dwóch związków chemicznych:
amoniaku (azanu) oraz fluorku boru.
Zadanie 2.1. (0-2)
Uzupełnij tabelę, wpisując typ hybrydyzacji orbitali walencyjnych (dygonalny,
trygonalny, tetraedryczny) atomu azotu oraz atomu boru w przedstawionych
cząsteczkach, a następnie oceń, czy cząsteczki amoniaku oraz fluorku boru są płaskie.
atomu azotu
w cząsteczce amoniaku
atomu boru
w cząsteczce fluorku boru
Typ
hybrydyzacji
Cząsteczka amoniaku ( jest / nie jest ) płaska.
Cząsteczka fluorku boru ( jest / nie jest ) płaska.
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 3 z 24
Zadanie 2.2. (0-1)
Atom boru, łącząc się z atomami fluoru, nie osiąga konfiguracji gazu szlachetnego. Z tego
powodu atom boru może pełnić rolę akceptora pary elektronowej, której donorem może być
atom azotu cząsteczki amoniaku.
Narysuj wzór elektronowy (tzw. kreskowy) związku powstającego w wyniku połączenia
jednej cząsteczki fluorku boru oraz jednej cząsteczki amoniaku.
Zadanie 3. (0-2)
Krzem występuje w przyrodzie w postaci trzech izotopów. Abundancja izotopu
(rozpowszechnienie izotopu w przyrodzie) najczęściej spotykanego wynosi 92,23%, a jego
masa atomowa 27,9769 u. Masy atomowe dwóch pozostałych izotopów wynoszą 28,9765 u
oraz 29,9738 u. Z kolei średnia masa atomowa krzemu jest równa 28,0855 u.
Na podstawie: www.ptable.com
Oblicz abundancję dwóch pozostałych izotopów krzemu, a następnie uzupełnij diagram
kołowy tak, aby przedstawiał abundancję trzech opisanych izotopów krzemu
(w procentach z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku).
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 4 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 4. (0-1)
Jedną z wielkości opisujących atom jest wartość pierwszej energii jonizacji. Poniżej
przedstawiono dwa szeregi pierwiastków oznaczone literami A i B. W każdym z szeregów
znajdują się wartości pierwszej energii jonizacji wyrażone w kJ∙mol–1. Jeden z szeregów
dotyczy litowców leżących w okresach 2-5, natomiast drugi dotyczy pierwiastków 5. okresu
układu okresowego leżących w grupach od 14 do 17.
A. 709, 831, 869, 1008
B. 403, 419, 496, 520
Źródło: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.
Uzupełnij poniższe tabele, wpisując symbole pierwiastków, którym odpowiadają
poszczególne wartości pierwszej energii jonizacji.
Szereg A
Symbol pierwiastka
Wartość pierwszej
energii jonizacji,
kJ∙mol–1
709 831 869 1008
Szereg B
Symbol pierwiastka
Wartość pierwszej
energii jonizacji,
kJ∙mol–1
403 419 496 520
Zadanie 5.
Naukowcom z Oxford University i IBM Research udało się zsyntetyzować nową odmianę
alotropową węgla tzw. cyklokarbon. Sposób uzyskania i właściwości tego związku przedstawili
na łamach czasopisma „Science”. Cyklokarbon składa się z 18 równocennych atomów węgla
i ma strukturę pierścieniową, w której każdy atom węgla łączy się jedynie z dwoma
sąsiadującymi atomami.
Na podstawie: https://dzienniknaukowy.pl/czlowiek/naukowcy-stworzyli-i-zobrazowali-nowa-forme-wegla-cyklokarbon
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 5 z 24
Zadanie 5.1. (0-1)
Uzupełnij tabelę, wpisując masę cząsteczkową cyklokarbonu oraz hybrydyzację orbitali
walencyjnych atomów węgla (sp, sp2, sp3) w jego cząsteczce.
Masa cząsteczkowa, u
Hybrydyzacja orbitali walencyjnych atomów węgla
Zadanie 5.2. (0-1)
Cyklokarbon wykazuje zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego. Spośród
poniższych substancji wybierz i podkreśl nazwy wszystkich innych odmian alotropowych
węgla, które wykazują zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego.
węgiel kamienny diament torf antracyt grafit
Zadanie 6.
Poniżej przedstawiono wzór elektronowy chlorku nitrozylu (NOCl), związku chemicznego,
który w temperaturze pokojowej jest gazem.
Związek ten powstaje m.in. w reakcji zachodzącej pomiędzy dwoma kwasami będącymi
składnikami wody królewskiej. Produktami tej reakcji prócz chlorku nitrozylu są chlor oraz
woda.
Zadanie 6.1. (0-1)
Uzupełnij tabelę, wpisując liczbę wiążących par elektronowych oraz liczbę
poszczególnych typów wiązań występujących w cząsteczce chlorku nitrozylu.
Liczba
wiążących par
elektronowych
Liczba wiązań
typu σ
Liczba wiązań
typu π
Liczba wiązań
koordynacyjnych
(donorowo-akceptorowych)
Zadanie 6.2. (0-1)
Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji, w czasie której w tzw. wodzie
królewskiej powstaje chlorek nitrozylu.
………………………………………………………………………………………………….
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 6 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 7.
Tlenki to połączenia pierwiastków chemicznych z tlenem, w których atomowi tlenu
przypisujemy formalny stopień utlenienia –II. Zgodnie z tą definicją do tlenków nie zalicza się
fluorku tlenu o wzorze OF2, w którym atom tlenu występuje na II stopniu utlenienia, a atom
fluoru na –I.
Zadanie 7.1. (0-1)
Poniżej przedstawiono schemat tworzenia się wiązań chemicznych w pewnym tlenku.
Wskaż, która z poniższych informacji A-D w sposób prawidłowy opisuje powyższy
schemat.
A. Symbolem X oznaczono atom wodoru, symbolem Z atom tlenu, a powstający związek
chemiczny to tlenek wodoru, czyli woda.
B. Symbolem X oznaczono atom sodu, symbolem Z atom tlenu, a powstający związek
chemiczny to tlenek sodu.
C. Symbolem X oznaczono atom wapnia, symbolem Z atom tlenu, a powstający związek
chemiczny to tlenek wapnia.
D. Symbolem X oznaczono atom chloru, symbolem Z atom tlenu, a powstający związek
chemiczny to tlenek chloru(I).
Odpowiedź: ………………………………………
Zadanie 7.2. (0-2)
Narysuj wzór elektronowy (tzw. kreskowy) fluorku tlenu o wzorze sumarycznym OF2,
a następnie wyjaśnij, dlaczego w cząsteczce tego związku atomowi tlenu przypisuje się
dodatni formalny stopień utlenienia.
Wzór elektronowy:
Wyjaśnienie: ……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 7 z 24
Zadanie 8. (0-1)
Wpisz do tabeli temperaturę wrzenia wymienionych substancji (He, KCl, HF, H2O) pod
ciśnieniem normalnym. Wartości temperatur wrzenia wybierz spośród
następujących: -269°C, 20°C, 100°C, 1420°C.
Substancja hel,
He
chlorek potasu,
KCl
fluorowodór,
HF
tlenek wodoru
H2O
Temperatura
wrzenia, °C
Zadanie 9. (02) Tlenek tytanu(II) zalicza się do tzw. bertolidów, czyli związków niestechiometrycznych,
niespełniających prawa stałości składu. Wzór tlenku tytanu(II) może przyjmować postać TiOx,
gdzie współczynnik x waha się w przedziale od 0,64 do 1,25.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy Chemii Nieorganicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.
Analiza elementarna składu czystej próbki tlenku tytanu(II) TiOx wskazała, że w próbce
tej znajduje się 81,04% masowych tytanu. Dokonaj odpowiednich obliczeń i wyznacz
wartość współczynnika x (z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku).
W obliczeniach przyjmij masy molowe tytanu i tlenu z dokładnością do drugiego miejsca
po przecinku: MTi = 47,87 g∙mol–1, MO = 16,00 g∙mol–1.
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 8 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 10. (0-1)
W poniższej tabeli zgromadzono wybrane informacje dotyczące wodorków azotowców typu
XH3, gdzie symbolem X oznaczono symbolicznie atomy azotowców okresów 2-5.
NH3 PH3 AsH3 SbH3
Masa cząsteczkowa, u 17 34 78 125
Temperatura topnienia, K 195 139 156 185
Temperatura wrzenia, K 240 185 209 256
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy Chemii Nieorganicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.
W szeregu PH3, AsH3, SbH3 obserwuje się wzrost temperatur wrzenia i topnienia
następujący wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej. Tendencja ta jednak nie jest
zachowana, jeśli weźmiemy pod uwagę najlżejszy z przedstawionych w tabeli wodorków
azotowców – amoniak NH3. Wyjaśnij powód obserwowanego odstępstwa. W swojej
odpowiedzi odwołaj się do właściwości amoniaku.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 11.
Amoniak (azan) nie jest jedynym wodorkiem azotu. Pierwiastek ten może bowiem tworzyć
z wodorem również hydrazynę (diazan). Związek ten wykazuje słabe właściwości zasadowe
- reaguje z wodą tworząc jony N2H5+.
N2H4 + H2O ⇄ N2H5+ + OH–
Stała dysocjacji zasadowej hydrazyny w temperaturze 25oC jest równa 9,5∙10–7.
Hydrazyna i jej pochodne wykazują również silne właściwości redukujące – mogą wydzielać
złoto, srebro czy platynę z roztworów ich soli.
Zadanie 11.1. (0-1)
Napisz wzory kwasów i zasad tworzących zgodnie z teorią Brønsteda-Lowry’ego
sprzężone pary w reakcji dysocjacji hydrazyny. Uzupełnij poniższą tabelę.
Kwas Zasada
Sprzężona para 1.
Sprzężona para 2.
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 9 z 24
Zadanie 11.2. (0-1)
Oceń, która z substancji – amoniak czy hydrazyna – wykazuje silniejsze właściwości
zasadowe w temperaturze 25oC. Swoją odpowiedź uzasadnij.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 11.3. (0-2)
W pewnych warunkach zachodzi reakcja chemiczna, której przebieg obrazuje poniższy
schemat:
N2H4 + ClO3– → NO + Cl– + H2O
Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych
elektronów (zapis jonowo-elektronowy) równania procesów utleniania i redukcji
zachodzących w czasie opisanej przemiany, a następnie uzupełnij współczynniki
stechiometryczne w schemacie opisanej reakcji chemicznej. Przeprowadzając bilans
jonowo-elektronowy, nie wykorzystuj jonów wodoru (H+), ani jonów oksoniowych
(H3O+).
Równanie procesu utleniania:
………………………………………………………………………………………………….
Równanie procesu redukcji:
………………………………………………………………………………………………….
_____ N2H4 + _____ ClO3– → _____ NO + _____ Cl– + _____H2O
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 10 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 12. (0-1)
W pewnym laboratorium chemicznym przygotowano stałą próbkę poprzez zmieszanie
równomolowych ilości trzech nieorganicznych soli prostych. Wzajemne stosunki liczb moli
jonów znajdujących się w tej próbce przedstawiono na wykresie.
Napisz wzory sumaryczne trzech soli prostych wykorzystanych do przygotowania
opisanej próbki.
Sól 1 Sól 2 Sól 3
Zadanie 13. (02) Ogrzewanie próbki chloranu(V) potasu z dodatkiem katalizatora – tlenku manganu(IV)
prowadzi do rozkładu tej soli z wydzieleniem tlenu:
2KClO3 → 2KCl + 3O2
W wyniku ogrzewania 18 g chloranu(V) potasu w obecności katalizatora otrzymano
mieszaninę KClO3 i KCl o łącznej masie 12 g. Wyznacz wydajność procesu rozkładu.
Wynik końcowy przedstaw z dokładnością do jednego punktu procentowego.
0
1
2
3
jony wapnia jony żelaza(III) jony potasu jony chlorkowe jonyazotanowe(V)
jonysiarczanowe(VI)
Licz
by
mo
li jo
nó
ww
pró
bce
sta
łej
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 11 z 24
Zadanie 14.
Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg przedstawiono na poniższym schemacie.
Zadanie 14.1. (0-1)
Podaj stężenie jonów chlorkowych w probówce III przed i po wprowadzeniu zasady
potasowej.
Stężenie jonów chlorkowych [mol · dm–3]
przed wprowadzeniem KOH (aq) po wprowadzeniu KOH (aq)
Zadanie 14.2. (0-1)
Uszereguj probówki I-III zgodnie z rosnącym pH roztworów znajdujących się w tych
probówkach przed wprowadzeniem zasady potasowej.
…………………………………………………………………………………………………
najniższe pH najwyższe pH
Zadanie 14.3. (0-1)
Przeanalizuj przebieg reakcji zachodzących w probówkach I oraz II i odpowiedz na
poniższe pytanie. Wpisz TAK lub NIE do tabeli i podaj uzasadnienie.
Czy pOH roztworu otrzymanego na skutek reakcji zachodzącej
w probówce I jest wyższe niż pOH roztworu otrzymanego na skutek
reakcji w probówce II?
Uzasadnienie: …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 12 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 15. (0-1)
Na poniższym wykresie przedstawiono w sposób uproszczony zmiany energii wewnętrznej
w czasie pewnej reakcji chemicznej.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie.
Analiza wykresu pozwala stwierdzić, że całkowita energia substratów jest ( wyższa / niższa )
od całkowitej energii produktów, a zachodzącą reakcję można zaliczyć do procesów
( endoenergetycznych / egzoenergetycznych).
Literą A na wykresie oznaczono ( energię aktywacji / entalpię reakcji ), natomiast literą B
( efekt energetyczny reakcji / szybkość reakcji ).
Zadanie 16. (0-1)
Na opakowaniu pewnego środka wykorzystywanego w gospodarstwie domowym znajduje się
tylko jeden znak ostrzegawczy (piktogram):
Zaznacz środek, który zawiera wyłącznie wskazany piktogram:
płyn do czyszczenia toalet
płyn do mycia naczyń
ocet spożywczy
dezodorant w aerozolu
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 13 z 24
Zadanie 17. (0-2)
Pracujący w szkolnym laboratorium chemicznym Oliwier otrzymał zadanie przygotowania
roztworu kwasu azotowego(III), w którym stopień dysocjacji HNO2 będzie równy 14%. Do
dyspozycji Oliwiera był roztwór tego kwasu o stopniu dysocjacji równym 1,4%. Oliwier
postawił hipotezę.
W celu otrzymania roztworu kwasu azotowego(III) o wartości stopnia dysocjacji równej 14%
konieczne jest 10-krotne rozcieńczenie roztworu wyjściowego o wartości stopnia dysocjacji
równej 1,4%.
Dokonaj odpowiednich obliczeń, które pozwolą zweryfikować hipotezę postawioną przez
Oliwiera, a następnie uzupełnij zdanie, podkreślając jedno określenie spośród podanych
w nawiasie.
Hipoteza postawiona przez Oliwiera jest ( prawdziwa / fałszywa ).
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 14 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 18.
W pustym reaktorze chemicznym umieszczono reagent A i zainicjowano reakcję chemiczną,
której przebieg opisuje równanie reakcji:
A (g) ⇄ 2B (g) ∆H > 0
Zaobserwowano, że stan równowagi tej reakcji ustala się po około 180 sekundach, a stężenie
równowagowe produktu B osiąga poziom równy stężeniu początkowemu substratu A.
Zadanie 18.1. (0-1)
Wpisz do tabeli numer wykresu, który najlepiej odzwierciedla przebieg procesu
zachodzącego w reaktorze.
Numer wykresu:
Zadanie 18.2. (0-1)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa,
albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Po ustaleniu stanu równowagi w reaktorze nie obserwuje się już
zmian stężeń poszczególnych reagentów i przestają w nim zachodzić
reakcje chemiczne. P F
2. Aby zwiększyć wydajność procesu zachodzącego w reaktorze
należy zwiększyć panujące w nim ciśnienie. P F
3. Wraz ze wzrostem temperatury panującej w reaktorze rośnie
wydajność tworzenia produktu B. P F
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 15 z 24
Zadanie 19. (0-2)
Próbkę uwodnionego węglanu sodu o nieznanym stopniu hydratacji Na2CO3∙xH2O poddano
prażeniu, które spowodowało częściowe usunięcie wody hydratacyjnej. Jednocześnie masa
prażonej próbki zmniejszyła się z 11,6 g do 6,2 g. Tak otrzymaną próbkę rozpuszczono
w wodzie, uzyskując 100 cm3 roztworu. Z roztworu tego pobrano próbkę o objętości równej
20 cm3 i wprowadzono do niej wodny roztwór chlorku baru, dzięki czemu doszło do
całkowitego strącenia jonów węglanowych w postaci węglanu baru. Osad odsączono,
wysuszono, a następnie zważono, uzyskując masę 1,97 g.
Dokonaj odpowiednich obliczeń i ustal wzór hydratu węglanu sodu Na2CO3∙xH2O, który
poddano procesowi prażenia.
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 16 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 20.
W pracowni szkolnej przeprowadzono doświadczenie przedstawione na schemacie.
Zadanie 20.1. (0-1)
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie.
W wyniku reakcji chemicznej zachodzącej pomiędzy jonami SO32– i MnO4
–, w środowisku
zasadowym, powstaje początkowo ( zielony / bezbarwny / bladoróżowy ) roztwór, w którym
dominują jony MnO42–. Roztwór ten stopniowo zmienia zabarwienie i po kilku minutach staje
się ( pomarańczowy / brązowy / fioletowy ) na skutek obecności jonów MnO4–, a na dnie
probówki pojawia się osad MnO2 barwy ( białej / brunatnej / zielonej ).
Zadanie 20.2. (0-2)
Uzupełnij tabelę, wpisując wartości formalnych stopni utlenienia atomów manganu
w indywiduach chemicznych biorących udział w reakcji 2. Następnie odpowiedz na
poniższe pytanie. Wpisz TAK lub NIE do tabeli i podaj uzasadnienie.
Formalne stopnie utlenienia atomu manganu w:
MnO42– MnO2 MnO4
–
Czy reakcja 2 jest przykładem reakcji dysproporcjonowania?
Uzasadnienie: …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 17 z 24
Zadanie 21.
W pracowni szkolnej przeprowadzono doświadczenie przedstawione na schemacie.
W wyniku wprowadzenia odczynnika X do roztworu wodnego K2CrO4, roztwór ten zmienił
barwę na pomarańczową. Do tak otrzymanego roztworu dodano następnie po kilka kropli
kwasu siarkowego(VI) oraz wodnego roztworu nadtlenku wodoru i całość ogrzano w łaźni
wodnej. Na skutek zachodzącej reakcji żółtopomarańczowy roztwór zmienił barwę na zieloną.
Zadanie 21.1. (0-1)
Wskaż wszystkie odczynniki, które w opisanym doświadczeniu mogły pełnić rolę
odczynnika X.
KOH (aq) H2SO4 (aq) NaOH (aq) HNO3 (aq)
Zadanie 21.2. (0-1)
Uzupełnij tabelę, wpisując wzory jonów odpowiedzialnych za pomarańczowe i zielone
zabawienie roztworu w opisanym doświadczeniu.
Jon odpowiedzialny za pomarańczowe zabarwienie roztworu
Jon odpowiedzialny za zielone zabarwienie roztworu
Zadanie 22. (0-1)
Dane są wzory wybranych tlenków metali i niemetali:
NO BeO BaO SO2 CO CO2
Spośród wymienionych powyżej wzorów tlenków wybierz i wpisz do tabeli wzory tych,
które cechują się obojętnym charakterem chemicznym oraz tych, które cechują się
amfoterycznym charakterem chemicznym.
Tlenki o charakterze
obojętnym
Tlenki o charakterze
amfoterycznym
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 18 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 23. (0-1)
Przeprowadzono doświadczenie, w czasie którego próbki wapienia i gipsu krystalicznego
ogrzewano w płomieniu palnika.
Spośród poniższych opisów A-D wybierz ten, który prawidłowo przedstawia
obserwowane zmiany i wnioski wyciągnięte na podstawie doświadczenia.
A. Masa próbki otrzymanej na skutek ogrzewania wapienia jest mniejsza niż początkowa masa
próbki. Również masa próbki otrzymana na skutek ogrzewania gipsu krystalicznego jest
mniejsza od masy początkowej tej próbki. Obie poddane analizie próbki są zatem wrażliwe na
działanie wysokiej temperatury.
B. Masa próbki otrzymana na skutek ogrzewania wapienia jest mniejsza niż początkowa masa
próbki, natomiast masa próbki gipsu krystalicznego nie zmienia się w czasie ogrzewania.
C. Masa próbki otrzymana na skutek ogrzewania gipsu krystalicznego jest mniejsza niż
początkowa masa próbki, natomiast masa próbki wapienia nie zmienia się w czasie ogrzewania.
D. Obie poddane ogrzewaniu próbki zawierają substancje odporne na działanie wysokiej
temperatury w warunkach prowadzenia eksperymentu, dlatego ich masy nie zmieniają się na
skutek ogrzewania.
Zadanie 24.
Do wodnego roztworu soli sodowej pewnego fluorowca X wprowadzono porcję fluorowca Z,
będącego w warunkach normalnych gazem. W wyniku doświadczenia powstała mieszanina
trzech substancji chemicznych – fluorowca X, soli sodowej fluorowca Z oraz wody. Mieszanina
poreakcyjna cechowała się charakterystycznym pomarańczowym zabarwieniem.
Zadanie 24.1. (0-1)
Stosując oznaczenia X i Z dla fluorowców oraz ich związków chemicznych, napisz
w formie cząsteczkowej równanie reakcji zachodzącej w czasie opisanego doświadczania.
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 24.2. (0-1)
Wskaż nazwę pierwiastka, który mógł pełnić rolę fluorowca X oraz nazwę pierwiastka,
który mógł pełnić rolę fluorowca Z – wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie.
Rolę fluorowca X mógł pełnić ( fluor / brom ).
Rolę fluorowca Z mógł pełnić ( chlor / jod ).
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 19 z 24
Zadanie 25. (0-2)
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane na poniższym schemacie:
W doświadczeniu wykorzystano roztwory wodne soli o stężeniu 1 mol·dm–3. Doświadczenie
prowadzono w temperaturze 298 K.
Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w probówkach I i II
lub wstaw znak „-”, jeśli reakcja w probówce nie zachodzi (kolumna A). Ponadto,
wykorzystując sformułowania: „rośnie”, „maleje”, „nie zmienia się”, określ, jak na masę
metalowych płytek wpływa kontakt z roztworami soli (kolumna B).
Numer
probówki
Kolumna A Kolumna B
Równanie reakcji w formie jonowej skróconej: Na skutek reakcji
chemicznej masa płytki:
I
II
Zadanie 26. (0-1)
W każdym z wierszy wybierz i podkreśl wzór jednego związku nieorganicznego,
spełniającego podany opis.
Tlenek ten wprowadzony do wody zawierającej dodatek
oranżu metylowego wywołuje zmianę barwy roztworu na
czerwoną
SiO2 / NO2 / Na2O
Z podanych kwasów jest to najsłabszy kwas. H3BO3 / H3AsO3 / H2CO3
W reakcji tej substancji z wodą wydziela się wodór.
K2O / KOH / KH
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 20 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 27.
„Kret” to zwyczajowa nazwa środka chemicznego, którego głównym składnikiem jest
wodorotlenek sodu. Środek ten służy do usuwania zatorów powstałych w rurach
kanalizacyjnych. Obecnie w sklepach dostępne są zarówno preparaty w postaci żelu, jak
również w postaci granulek. Do niektórych preparatów zawierających granulki wodorotlenku
sodu dodaje się również niewielką ilość glinu, a cały proces udrożniania rozpoczyna się dopiero
po zmieszaniu preparatu z wodą. Zgodnie z informacją przekazywaną przez producentów, glin
w tego rodzaju preparatach pełni rolę „aktywatora”, który potęguje działanie całego środka.
W wyniku reakcji zachodzącej pomiędzy glinem i wodorotlenkiem sodu powstaje m.in.
gazowy wodór.
Zadanie 27.1. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej między
wodorotlenkiem sodu a glinem zawartym w preparacie do udrażniania rur po jego
zmieszaniu z wodą.
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 27.2. (0-1)
Podkreśl symbol jednego metalu, który zastosowany w miejsce glinu w preparacie do
udrażniania rur wywoływałby reakcję chemiczną tego samego typu.
Cu Zn Ag Ni
Zadanie 27.3. (01) W celu otrzymania wodnego roztworu siarczanu(IV) potasu uczeń zaproponował zastosowanie
metody przedstawionej na schemacie.
Oceń poprawność zaproponowanej przez ucznia metody. Wpisz TAK lub NIE do tabeli
i podaj uzasadnienie.
Czy zaproponowana przez ucznia metoda pozwoli na otrzymanie
wodnego roztworu siarczanu(IV) potasu?
Uzasadnienie: …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 21 z 24
Zadanie 28.
Poniżej przedstawiono schemat ilustrujący wybrane przemiany miedzi i jej związków.
Zadanie 28.1. (0-1)
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji 1, zachodzącej między miedzią
a stężonym roztworem kwasu azotowego(V).
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 28.2. (0-1)
Zdecyduj, czy do przeprowadzenia reakcji 2 można zastosować rozcieńczony, zimny kwas
siarkowy(VI). Swoją odpowiedź uzasadnij.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Zadanie 28.3. (0-1)
Wiedząc, że do przeprowadzenia reakcji 3 wykorzystano wodny roztwór siarczanu(VI)
miedzi(II), opisz wygląd zawartości probówki przed wprowadzeniem zasady sodowej i po
przeprowadzeniu reakcji chemicznej. W tym celu uzupełnij tabelę.
Wygląd zawartości probówki przed
wprowadzeniem do niej zasady sodowej
Wygląd zawartości probówki po
przeprowadzeniu reakcji chemicznej
Zadanie 29. (0-1)
Uzupełnij poniższą tabelę, wpisując wzór kwasu, o którym mowa w opisie zamieszczonym
w tabeli. Kwas wybierz z poniższej grupy.
H2S (aq) HClO4 (aq) HF (aq) HNO2 (aq)
Wzór kwasu
Kwas ten jest najmocniejszy spośród kwasów wymienionych
w informacji wprowadzającej.
Kwas ten ma zdolność trawienia szkła.
Kwas ten otrzymuje się poprzez rozpuszczenie w wodzie
wodorku o charakterystycznym zapachu zgniłych jaj.
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 22 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
Zadanie 30.
W szkolnej pracowni chemicznej Roman prowadził reakcję otrzymywania wodoru, której
przebieg ilustruje równanie stechiometryczne:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Reakcję prowadził z wykorzystaniem pyłu magnezowego oraz kwasu chlorowodorowego
o stężeniu 6 mol∙dm-3. Powstający wodór Roman zbierał do osobnego naczynia, celem
zbadania właściwości tego gazu, ale nie było to łatwe, ze względu na dużą intensywność
wydzielania wodoru.
Zadanie 30.1. (0-1)
Wskaż, którą z modyfikacji doświadczenia zaproponowanych w tabeli mógłby zastosować
Roman, by zmniejszyć intensywność wydzielania wodoru. Zaznacz TAK, jeśli
zastosowana modyfikacja pozwoli zmniejszyć intensywność wydzielania wodoru, albo
NIE, jeśli proponowana metoda nie spowoduje zmniejszenia intensywności wydzielania
tego gazu.
1. Zastosowanie kwasu o stężeniu mniejszym niż 6 mol∙dm–3. TAK NIE
2. Ogrzewanie naczynia reakcyjnego. TAK NIE
3. Zastosowanie blaszki magnezowej w miejsce pyłu magnezowego. TAK NIE
Zadanie 30.2. (0-1)
Wskaż rysunek (I-III), na którym w sposób prawidłowy przedstawiono sposób zbierania
wydzielającego się w wyniku prowadzonej reakcji wodoru. Swój wybór uzasadnij,
odwołując się przy tym do właściwości gazowego wodoru.
Sposób zbierania gazowego wodoru prawidłowo przedstawia rysunek: ………………………
Uzasadnienie: …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Strona 23 z 24
Zadanie 31. (0-2)
Pewna uwodniona sól podwójna o wzorze:
ZX(SO4)2 ∙ 12H2O
zawiera w swoim składzie dwa różne kationy metali - kation Zb+ oraz kation Xa+. Masa molowa
tej soli jest równa 474 g∙mol–1, a stosunek masowy metalu Z do metalu X wynosi 1,444:1.
Dokonaj obliczeń i ustal wzory kationów wchodzących w skład opisanej soli.
Wzory jonów wchodzących w skład opisanej soli: ……………………………………………
Wrześniowa diagnoza maturalna Wydział Chemii – Uniwersytet Jagielloński
30 września 2021
Strona 24 z 24 Wszelkie prawa zastrzeżone www.dlaszkol.chemia.uj.edu.pl
BRUDNOPIS (nie podlega ocenie)